信(xìn)息(xī)摘要:
變徑整流器能否用於渦(wō)街(jiē)流(liú)量計測量(liàng),它(tā)的作用(yòng)是什麽?
變徑(jìng)整流器能否(fǒu)用於渦(wō)街流量計測量,它的作用是什麽?
在管道流量測量過程中,液體速度分布不均勻和管道中存在旋流是(shì)一些流量計(jì)(主(zhǔ)要是速(sù)度流量計)測量精(jīng)度和運行穩定(dìng)性差(chà)的主要原(yuán)因,尤其是渦街流量計、孔板流量計(jì)、差壓流量計和旋進旋渦,對流(liú)量(liàng)計的測量效果有(yǒu)嚴重影(yǐng)響,因此目前(qián)的旋進旋渦(wō)流(liú)量計都(dōu)是自給式整流器。管(guǎn)道內液體流速不均勻、產生旋流的原因是流量計上(shàng)遊(yóu)管道存在其(qí)他障礙物,如管道(dào)結構、閥門、泵、接頭錯位或焊接毛刺、墊片伸入(rù)管道等。為了克服管道中流速分(fèn)布不均勻,消除渦流,在上遊管道(dào)中安裝一束導管(或其他元(yuán)件),形成(chéng)整流器。這就是(shì)為什麽要裝整流器。整流器也是流量(liàng)計量係統(tǒng)的(de)主要附屬設備。
經過長期的研究和實踐,傳(chuán)統的流體整流器已經成(chéng)熟。一般是用屏障(zhàng)分隔流道來調節管道內的流速分布,達到精餾(liú)的目的;這種整流器主要用於實驗室和流量校準係統。但是這種方法容易(yì)造成汙垢堵塞,增加阻力損(sǔn)失,因此(cǐ)在工業管道中很少(shǎo)使用。
渦街流量計因(yīn)其獨特的性能而受到人們的重視,並得到了廣泛的應用(yòng)。然而,仍然有兩個問題困擾著人們。第一,由於上遊管阻的(de)幹(gàn)擾,流場扭曲,影響渦流的正(zhèng)常分離。為了克服流場的擾動(dòng),需要在(zài)儀表前安裝一根長直管(一般為工藝(yì)管道內徑的15~40倍),這在實際現場很難滿足。二、渦街流(liú)量計的主要特點之一是測量範圍廣,一般在10:
1左右。應該(gāi)說這麽寬的測(cè)量範圍應該是性能優異的,但是在實際工業應用中,大流量遠低於儀器的上限值,而小流量(liàng)往往低於儀(yí)器的下限值。有些儀器(qì)往往在下限流量附近工作,導致儀器測量精度(dù)下降,此時信號較弱,儀器抗幹擾能力也下降。為了測量小流量,人們(men)經常(cháng)使用傳統的圓(yuán)台(tái)內腔減速器,通過(guò)減小直徑來增加測量處(chù)的流量。渦街流量計在正常流量範圍內工作,但這種變徑方式結構尺寸較大(一般長度為工藝管道內徑的3~5倍)。同時,由於流體流經(jīng)變徑管,在變徑處產(chǎn)生大量的旋(xuán)轉流群,增加了局部阻力損失,使流場發生畸變(biàn)。因此,在變徑機和整流儀表(biǎo)之間必須安裝一根長度大於工藝管道內徑15倍的直管,這樣增加(jiā)了沿途的阻力損失(如圖1所示)。這種方法增加了施工成本(běn),給(gěi)加工和安裝帶來不(bú)便。
首先需要指出的是,傳統的漸縮管可以縮小直徑,配合較小直(zhí)徑的流量計,達到測量(liàng)小流(liú)量的目的,但這種方法不能(néng)擴大流量計的量程比,因為(wéi)它不改變管道的流速分布狀態。眾所周知,
渦街流量計的理論和推導都是建立在無限均勻流(liú)場的基礎上,但在實際的封閉圓管中,它是一個非均勻流場,截麵內的速度分布是旋轉拋物麵。雖然選擇合理的塔型是為了使塔兩側(cè)弧形麵上的速度分布均勻,但實際上回(huí)轉拋(pāo)物麵的速度分(fèn)布(bù)對工藝管道的影響是客觀存在的。實驗表明,當流量相對較大時,影響較小,或者影響在允許範圍(wéi)內;但是隨著流量的降低(dī),這種影響也(yě)在增加。從大量的校準數據來看,儀器(qì)常數總是隨著流速的降低而增加。這說明采樣點的流量(liàng)和(hé)平均流量的差距越來(lái)越大。